Valorização em Agricultura e Compostagem

A utilização das cinzas provenientes da biomassa para produzir energia têm inúmeras aplicações sustentáveis. Recolocar as cinzas nos locais onde a biomassa foi colhida é atualmente das opções praticadas, a mais sustentável e ecológica porque, desta forma os nutrientes retornam aos solos

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originais e encerram o ciclo mineral. Relativamente as cinzas que não podem ser recicladas, já existem algumas opções, tais como, a sua utilização como fertilizante para os solos ou como matéria-prima na produção de fertilizantes, esta opção aplica-se às cinzas limpas e ricas em nutrientes, ou podem também ser utilizadas como material de construção ou como componente a incorporar num material de enchimento na construção, esta solução aplica-se as cinzas geradas na combustão da biomassa, ou existe também a possibilidade de as utilizar como um combustível, esta solução é mais indicada para as cinzas ricas em carbono provenientes da gasificação do leito fluidizado. [Pels et al., (2005)]

Simão, (2011) defende também que a aplicação dos resíduos orgânicos, resultantes da indústria de pasta e papel, poderão trazer muitos benefícios para os solos. Os resíduos como as lamas provenientes da indústria da celulose, quando aplicadas nos solos poderão provocar um aumento do pH e consequentemente aumentar a disponibilidade de determinados nutrientes, tais como, o fósforo e micronutrientes. A sua aplicabilidade nos solos aumenta a capacidade de troca de catiões dos solos, e de igual forma poderão incorporar nutrientes minerais necessários aos crescimentos das plantas e, melhorar as propriedades físicas como a granulometria, a densidade e a capacidade de retenção de água do solo. Esta solução é ideal para solos com baixa fertilidade, pois não só ajuda a melhorar a sua fertilidade como também controla o nível de matéria orgânica necessária para o bom comportamento do mesmo. O uso deste resíduo na agricultura tem como vantagens associadas o baixo capital de investimento, a baixa complexidade tecnológica e, a introdução de nutrientes e de matéria orgânica nos solos. Em contrapartida, o uso desta técnica também pode apresentar alguns inconvenientes ambientais e económicos, devido á existência de microrganismos patogénicos e metais pesados que podem estar contidos nas lamas, embora não sejam em quantidades significativas, e associados a este facto temos, ainda os custos de gestão do resíduo que poderá ser elevado considerando a logística do processo de acondicionamento e transporte. Referindo também que, as lamas têm um elevado teor de humidade, o que provoca um aumento significativo dos custos de transporte por tonelada de lama. Para além destes inconvenientes importa referir também, a disponibilidade dos solos para se proceder ao espalhamento das lamas que, poderá representar um problema assim como a entidade legal que regula esta atividade. Em Portugal esta atividade é regulamentada pelo D.L. nº 276/2009. Simão, (2011) testou ainda várias outras aplicações sustentáveis como forma de valorização das lamas. Uma dessas aplicações passa pela sua aplicação em compostagem que, não é mais do que uma tecnologia de tratamento na qual a matéria orgânica se decompõe biologicamente, a partir da oxidação biológica dos compostos orgânicos, em condições aeróbias controladas, até que estas estejam preparadas para serem manipuladas e

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armazenadas e posteriormente aplicadas nos solos agrícolas. A primeira etapa da compostagem, considerada como a estabilização das lamas, tem a duração aproximada de 21 dias e ocorre em 3 estágios de atividade distintos, associados às temperaturas observadas, mais especificamente, mesofílica, termofílica e arrefecimento. A segunda etapa da compostagem é a fase de maturação do composto que consiste na decomposição lenta dos compostos mais difíceis de degradar (lenhina, hemicelulose e outros polímeros). Durante esta fase, os nutrientes passam da forma orgânica para a forma mineral e, após, aproximadamente 30 dias, já se pode considerar que o composto se encontra maturado e passível de ser aplicado no solo, Castanheira, Fernandes, Ferreira, (2003), Simão, (2011). As vantagens do uso desta tecnologia seguem a mesma linha da sua utilização nos solos para a agricultura. Não é necessário um grande investimento capital, não exige uma grande complexidade tecnológica e introduz nutrientes e matéria orgânica nos solos. No entanto existem alguma limitações associadas a este processo, tais como, a necessidade de áreas disponíveis para desenvolvimento do processo de compostagem e, os elevados custos associados ao transporte de manuseamento, preparação e transporte

Outro autor a estudar a tecnologia de compostagem foi Oliveira, (2009), testou a possibilidade de valorização das lamas resultantes do tratamento de efluentes e das cinzas provenientes da caldeira de biomassa. Tal como foi verificado anteriormente pelo trabalho de Simão, (2011), a compostagem é uma opção viável para o escoamento destes resíduos aliado a vantagens ambientais bastante significativas. Durante o desenvolvimento do seu estudo, o autor salienta que, existe uma forte necessidade e importância na elaboração de um plano de aplicação de forma a assegurar o cumprimento de todas as regulamentações ambientais e legais que esta atividade acarreta associado a uma constante monitorização. O processo de compostagem em condições adequadas apresenta como principais aspetos, a obtenção de corretivos orgânicos, a neutralização de agentes patogénicos, a eliminação de substâncias fito-tóxicas (efeito tóxico sobre plantes), o aumento da estabilidade da matéria orgânica, a eliminação de germes/sementes indesejados, o fácil manuseamento e a eliminação de maus odores, e esquematiza-se na figura 3.5.

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Fig. 3.7 - Esquema simplificado da evolução contínua dos resíduos orgânicos ao longo da compostagem. [Mustin, 1987, In:

Santos (2001), Oliveira, (2009)]

Durante o seu trabalho, o autor realizou um processo de compostagem com duração de três meses, cuja proporção de resíduos utilizada foi ótima não sendo necessário introduzir azoto (figura 3.8).

Fig. 3.8 - Aspeto de cada um dos resíduos a compostar e mistura final (no centro). [Oliveira, (2009)]

Obteve-se um composto de qualidade, maturado com um aroma a terra, seco, mais escuro, não fito- tóxico, com uma granulometria homogénea, e com valores ótimos de pH, matéria orgânica e, com boa capacidade de arejamento e porosidade, apresentando no entanto alguns condicionamentos na quantidade de água de reserva e facilmente utilizável, muito provavelmente potenciado pela sua elevada perda de humidade na fase de maturação, e que apresenta boa qualidade como composto. Também se registou uma redução do volume inicial até cerca de 50 %, o que corresponde a uma redução nos custos quando comparados com o transporte de lamas frescas. Referindo também que, houve uma redução significativa dos teores da maior parte dos metais pesados no composto final. Para além disto o composto apresentou boas qualidades agrícolas para uso como substrato hortícola. Esta solução para além de melhorar as caraterísticas físico-químicas do solo e promover um impacto positivo em áreas degradadas, reduz também os efeitos nocivos para o ambiente e reduz o consumo de combustíveis fósseis. No entanto, este processo ainda envolve custos bastante

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elevados, como os custos associados ao transporte e custos de manuseamento, o que acaba por levar a uma menor aderência por parte das empresas.

Para além de valorizar as cinzas provenientes combustão da biomassa na produção de energia no setor da construção como um material cimenticio, Coelho, (2010) avaliou as opções de gestão das cinzas geradas na combustão da biomassa na produção de energia, identificou e caraterizou as centrais existentes, atualmente e num futuro próximo, ao qual fez uma estimativa da produção de cinzas. A partir do Inventário Florestal Nacional também estimou a disponibilidade da biomassa e a proximidade relativa a cada central, percebendo se esta seria suficiente. Neste trabalho o autor também desenvolveu um estudo, que teve como base uma central de cogeração de uma indústria de produção de pasta e papel, onde foram recolhidas amostras de cinzas volantes e de fundo, de um sistema de combustão em grelha e um sistema em leito fluidizado. Durante a realização deste estudo o autor refere também a grande potencialidade das cinzas como um material de qualidade a incorporar nos solos para agricultura. Existe viabilidade técnica na sua utilização em solos agrícolas e florestais desde que o mercúrio e os compostos orgânicos sejam devidamente quantificados, de modo a confirmar esta possibilidade. Esta solução para além de ter como vantagem o escoamento de toneladas de cinzas, a sua utilização nos solos é bastante benéfica, uma vez que as cinzas apresentam um elevado valor nutritivo. Citando o autor; Segundo o Decreto-Lei que regula a deposição de lamas na agricultura, tanto as cinzas volantes como as cinzas de fundo compreendem reduzidos teores de metais pesados, características que permitem a sua utilização. Relativamente a deposição em aterro, as cinzas apresentam valores de lixiviado que permitem a sua prática, uma vez que estes não estão classificados como resíduos perigosos. No entanto, a opção pela deposição em aterro só deve ser feita quando não for possível nenhum outro processo de reciclagem ou valorização técnica ou economicamente viável. A valorização das cinzas enquanto produto agrícola poderá ser uma mais valia para o setor, uma vez que este resíduo tem uma forte componente nutritiva acumulada nas cinzas durante a recolha da biomassa.